การหาสภาวะที่เหมาะสมของการสกัดน้ำมันจากเมล็ดมะละกอด้วยไมโครเวฟช่วยสกัดโดยใช้วิธีพื้นผิวตอบสนอง (OPTIMIZATION OF MICROWAVE-ASSISTED EXTRACTION OF PAPAYA SEED OIL BY RESPONSE SURFACE METHODOLOGY)

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดน้ำมันจากเมล็ดมะละกอด้วยไมโครเวฟช่วยสกัด ที่มีประสิทธิภาพและสิ้นเปลืองพลังงานน้อยที่สุด ด้วยวิธีการพื้นผิวตอบสนองโดยออกแบบการทดลองแบบประสมกลาง ในการทดลองนี้ได้ศึกษาปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับผลผลิตน้ำมัน 3 ปัจจัย คือ ระยะเวลาที่ใช้ในการสกัด (X1), กำลังไฟฟ้าของไมโครเวฟ (X2) และอัตราส่วนระหว่างเมล็ดมะละกอต่อตัวทำละลาย (X3) ได้จำนวนการทดลองทั้งหมด 20 การทดลอง โดยพบว่าสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดคือ ใช้ระยะเวลาในการสกัด 2.32 นาที กำลังไฟฟ้าของไมโครเวฟ 800 วัตต์ และใช้อัตราส่วนระหว่างเมล็ดมะละกอต่อตัวทำละลาย 7% ซึ่งในสภาวะดังกล่าว ทำให้ได้ปริมาณผลผลิตน้ำมัน 28% โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R2) ของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ มีค่าเท่ากับ 0.974 เมื่อเปรียบเทียบค่าที่ได้จากการทดลองกับค่าที่ได้จากการทำนาย พบว่าทิศทางของแนวโน้มมีความสอดคล้องกัน โดยมีความเที่ยงตรงของการทำนาย 86.2% ดังนั้นสมการถดถอยที่ได้จากการทดลองสามารถอธิบายความสัมพันธ์ของปัจจัยทั้ง 3 ปัจจัยได้ดีและใช้ทำนายปริมาณผลผลิตน้ำมันเมล็ดมะละกอจากการสกัดด้วยไมโครเวฟช่วยสกัดได้อย่างแม่นยำคำสำคัญ: การสกัดน้ำมัน  เมล็ดมะละกอ  การสกัดด้วยวิธีการใช้ไมโครเวฟช่วยสกัด  วิธีการพื้นผิวตอบสนองThe purpose of this research was to optimize the condition for oil extraction from papaya seed by microwave-assisted extraction (MAE) was carried out using response surface methodology (RSM) with central composite design (CCD) to achieve the highest extraction efficiency and reduce energy consumption. The three independent variables were extraction time (X1), microwave power (X2) and papaya seed to solvent ratio (X3). The dependent (response) variable was oil extraction yield. Twenty experiments were performed according to the design. It was predicted that the optimum extraction conditions were extraction time of 2.32 minute, microwave power of 800 watts and papaya seed to solvent ratio of 7%, which resulted in an oil extraction yield of 28%. The coefficients of determination were found to be very high (R2 = 0.974). Comparison of the experimental values with those of the predicted values was consistent. The accuracy of model predictions was 86.2%. Hence, the regression model derived from the experimental data adequately described the correlation among the three independent variables studied and provided accurate prediction of the papaya seed oil yield obtained by MAE.Keywords: Oil Extraction, Papaya Seed, Microwave-Assisted Extraction, Response Surface Methodology